CN103195983A - 聚氯乙烯加筋玻璃钢增强复合管及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种聚氯乙烯加筋玻璃钢增强复合管,其由内到外依次由聚氯乙烯内管、环氧树脂层和经环氧树脂浸渍后的玻璃纤维层组成,聚氯乙烯内管外表面设有螺旋状加强筋。制备方法:将聚氯乙烯、碳酸钙、复合稳定剂、石蜡、硬脂酸混合均匀后加入双螺杆挤出机,从双螺杆挤出机出料后经过定型模具,制成具有螺旋状加强筋的聚氯乙烯内管,使用玻璃钢缠绕设备,取环氧树脂包覆缠绕聚氯乙烯内管表层,然后取用环氧树脂浸渍后的玻璃纤维进行包覆,即得。本发明的复合管解决了目前使用的污水管的生产工艺复杂、生产成本和原料成本较高的问题,其生产工艺简单,生产成本低,原材料价格低廉。

Description

聚氯乙烯加筋玻璃钢增强复合管及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种用于化工、工业园区污水管网等工程的聚氯乙烯加筋玻璃钢增强复合管及其制备方法。 
背景技术
聚录乙烯管是污水排放必不可少的材料。早期的聚氯乙烯管为普通塑料加筋管,由于其环刚度低、气密性不高而被淘汰。目前使用的污水管是经过改进的塑钢聚氯乙烯复合管,它的环刚度较高,但生产工艺复杂、生产成本和原料成本较高。
发明内容
本发明的目的是解决目前使用的污水管的生产工艺复杂、生产成本和原料成本较高的问题,提供一种聚氯乙烯加筋玻璃钢增强复合管,使其工艺简单、成本低廉。
本发明的聚氯乙烯加筋玻璃钢增强复合管,由内到外依次由聚氯乙烯内管、环氧树脂层和经环氧树脂浸渍后的玻璃纤维层组成,所述聚氯乙烯内管外表面设有螺旋状加强筋。
所述聚氯乙烯内管上的加强筋厚度为0.5-5mm、高度为5-30mm。
本发明的聚氯乙烯加筋玻璃钢增强复合管,以复合管的重量为100%计,其所采用的原料及重量百分比如下:
聚氯乙烯:35-50%,
碳酸钙:3-10%,
复合稳定剂:2-4%,
石蜡:1-1.5%,
硬脂酸:1-1.5%,
环氧树脂:5-10%,
用环氧树脂浸渍后的玻璃纤维:40-75%,其中,浸渍后的玻璃纤维上环氧树脂的含量占整个复合管重量的20-35%。
本发明的聚氯乙烯加筋玻璃钢增强复合管的制备方法如下:
步骤(1):将聚氯乙烯、碳酸钙、复合稳定剂、石蜡、硬脂酸混合均匀后加入双螺杆挤出机,从双螺杆挤出机出料后经过定型模具,使制成加强筋厚度为0.5-5mm、高度为5-30mm的聚氯乙烯内管;
步骤(2):使用玻璃钢缠绕设备,取环氧树脂包覆缠绕聚氯乙烯内管表层,然后取用环氧树脂浸渍后的玻璃纤维进行包覆,即得。
    步骤(1)中,双螺杆挤出机的螺杆的长径比为(30-38):1,螺杆转速为100-120r/min,机筒温度设置为:供料段为160-175℃,塑化段为170-180℃,机头温度为180-195℃。
本发明具有如下优点:
1、  与同环刚度、气密性较高的管道比较生产工艺较简单,生产成本低,原材料价格低廉。
2、  因用环氧树脂包覆后,解决原先需求气密性、环刚度较高又要求价格低廉的工程项目需求。
附图说明
    图1为本发明聚氯乙烯加筋玻璃钢增强复合管的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1,本发明的聚氯乙烯加筋玻璃钢增强复合管,由内到外依次由聚氯乙烯内管1、环氧树脂层2和经环氧树脂浸渍后的玻璃纤维层3组成,所述聚氯乙烯内管1外表面设有螺旋状加强筋4,加强筋4厚度为0.5mm、高度为30mm。
实施例1
以复合管的重量为100%计,本实施例复合管所采用的原料及重量百分比如下:
聚氯乙烯:38%,
碳酸钙:5%,
复合稳定剂:3%,
石蜡1%,
硬脂酸1%,
环氧树脂:7%,
用环氧树脂浸渍后的玻璃纤维:45%,其中,浸渍后的玻璃纤维上环氧树脂的含量占整个复合管重量的20%。
生产工艺:将聚氯乙烯、碳酸钙、复合稳定剂、石蜡、硬脂酸混合均匀后加入双螺杆挤出机,螺杆的长径比为32:1,螺杆转速100r/min,机筒温度:供料段为110℃,塑化段为175℃,机头温度为195℃,从双螺杆挤出机出料后经过定型模具,使制成加强筋厚度为0.5mm、高度为30mm的聚氯乙烯内管;使用玻璃钢缠绕设备,取环氧树脂包覆缠绕聚氯乙烯内管表层,然后取用环氧树脂浸渍后的玻璃纤维进行包覆,即得。
实施例2
以复合管的重量为100%计,本实施例复合管所采用的原料及重量百分比如下:
聚氯乙烯:35%,
碳酸钙:3%,
复合稳定剂:2%,
石蜡1%,
硬脂酸1%,
环氧树脂:10%,
用环氧树脂浸渍后的玻璃纤维:48%,其中,浸渍后的玻璃纤维上环氧树脂的含量占整个复合管重量的28%。
生产工艺:将聚氯乙烯、碳酸钙、复合稳定剂、石蜡、硬脂酸混合均匀后加入双螺杆挤出机,螺杆的长径比为36:1,螺杆转速120r/min,机筒温度:供料段为120℃,塑化段为180℃,机头温度为180℃,从双螺杆挤出机出料后经过定型模具,使制成加强筋厚度为5mm、高度为10mm的聚氯乙烯内管;使用玻璃钢缠绕设备,取环氧树脂包覆缠绕聚氯乙烯内管表层,然后取用环氧树脂浸渍后的玻璃纤维进行包覆,即得。
实施例3
以复合管的重量为100%计,本实施例复合管所采用的原料及重量百分比如下:
聚氯乙烯:37%,
碳酸钙:7%,
复合稳定剂:3%,
石蜡1%,
硬脂酸1%,
环氧树脂:7%,
用环氧树脂浸渍后的玻璃纤维:44%,其中,浸渍后的玻璃纤维上环氧树脂的含量占整个复合管重量的28%。
生产工艺:将聚氯乙烯、碳酸钙、复合稳定剂、石蜡、硬脂酸混合均匀后加入双螺杆挤出机,螺杆的长径比为36:1,螺杆转速120r/min,机筒温度:供料段为120℃,塑化段为180℃,机头温度为180℃,从双螺杆挤出机出料后经过定型模具,使制成加强筋厚度为5mm、高度为10mm的聚氯乙烯内管;使用玻璃钢缠绕设备,取环氧树脂包覆缠绕聚氯乙烯内管表层,然后取用环氧树脂浸渍后的玻璃纤维进行包覆,即得。
实施例4
以复合管的重量为100%计,本实施例复合管所采用的原料及重量百分比如下:
聚氯乙烯:40%,
碳酸钙:4%,
复合稳定剂:4%,
石蜡1%,
硬脂酸1%,
环氧树脂:7%,
用环氧树脂浸渍后的玻璃纤维:43%,其中,浸渍后的玻璃纤维上环氧树脂的含量占整个复合管重量的28%。
生产工艺:将聚氯乙烯、碳酸钙、复合稳定剂、石蜡、硬脂酸混合均匀后加入双螺杆挤出机,螺杆的长径比为36:1,螺杆转速120r/min,机筒温度:供料段为120℃,塑化段为180℃,机头温度为180℃,从双螺杆挤出机出料后经过定型模具,使制成加强筋厚度为5mm、高度为10mm的聚氯乙烯内管;使用玻璃钢缠绕设备,取环氧树脂包覆缠绕聚氯乙烯内管表层,然后取用环氧树脂浸渍后的玻璃纤维进行包覆,即得。
性能测试:
将实施例制备的聚氯乙烯加筋玻璃钢增强复合管与早期的聚氯乙烯管以及改进后的塑钢聚氯乙烯复合管进行性能测试比较,其中,拉伸强度的测试方法参考标准ASTMD3039,环刚度的测试方法参考GB/T9647-2003,使用周期的测试方法参考GB/T3681,测试结果见下表:
  拉伸强度 光滑度 环刚度 使用周期
普通聚氯乙烯管 12MPa 较好 1KN/m2 15年
改进聚氯乙烯管 20MPa 一般 8KN/m2 30年
实施例1 62MPa 较好 16KN/m2 50年
实施例2 70MPa 较好 15 KN/m2 50年
实施例3 57MPa 较好 19 KN/m2 50年
实施例4 55MPa 较好 22 KN/m2 50年
    由上表的测试结果可以看出,本发明的聚氯乙烯加筋玻璃钢增强复合管再拉伸强度、光滑度、环刚度、使用周期方面均优于早期的聚氯乙烯管以及改进后的塑钢聚氯乙烯复合管。

Claims (5)

1.一种聚氯乙烯加筋玻璃钢增强复合管,其特征在于,由内到外依次由聚氯乙烯内管、环氧树脂层和经环氧树脂浸渍后的玻璃纤维层组成,所述聚氯乙烯内管外表面设有螺旋状加强筋。
2.如权利要求1所述的聚氯乙烯加筋玻璃钢增强复合管,其特征在于,所述聚氯乙烯内管上的加强筋厚度为0.5-5mm、高度为5-30mm。
3.如权利要求1所述的聚氯乙烯加筋玻璃钢增强复合管,其特征在于,以复合管的重量为100%计,其所采用的原料及重量百分比如下:
聚氯乙烯:35-50%,
碳酸钙:3-10%,
复合稳定剂:2-4%,
石蜡:1-1.5%,
硬脂酸:1-1.5%,
环氧树脂:5-10%,
用环氧树脂浸渍后的玻璃纤维:40-75%,其中,浸渍后的玻璃纤维上环氧树脂的含量占整个复合管重量的20-35%。
4.权利要求1或2或3所述的聚氯乙烯加筋玻璃钢增强复合管的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤(1):将聚氯乙烯、碳酸钙、复合稳定剂、石蜡、硬脂酸混合均匀后加入双螺杆挤出机,从双螺杆挤出机出料后经过定型模具,使制成加强筋厚度为0.5-5mm、高度为5-30mm的聚氯乙烯内管;
步骤(2):使用玻璃钢缠绕设备,取环氧树脂包覆缠绕聚氯乙烯内管表层,然后取用环氧树脂浸渍后的玻璃纤维进行包覆,即得。
5.如权利要求4所述的聚氯乙烯加筋玻璃钢增强复合管的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,双螺杆挤出机的螺杆的长径比为(30-38):1,螺杆转速为100-120r/min,机筒温度设置为:供料段为160-175℃,塑化段为170-180℃,机头温度为180-195℃。
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